JP3168148B2 - Photoelectric smoke detector - Google Patents
Photoelectric smoke detectorInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、建物内外で火災時
などに発生する煙を感知する光電式煙感知器に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric smoke detector for detecting smoke generated in a fire or the like inside or outside a building.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、煙感知器として煙粒子による
光の散乱を利用した光電式煙感知器が提供されている。
すなわち、発光ダイオードのような発光素子とフォトダ
イオードのような受光素子とを各々の光軸が交差するよ
うに配置し、発光素子から監視空間（感知器本体内に設
けられる）に照射された光の煙粒子による散乱光を受光
素子で受光するように構成したものである。このように
構成された光電式煙感知器では、監視空間に煙粒子が存
在すれば散乱光が生じることによって受光素子での受光
量が増大するから、受光素子での受光量の大小に応じて
煙粒子の存否を検知できるのである。2. Description of the Related Art Conventionally, photoelectric smoke detectors utilizing light scattering by smoke particles have been provided as smoke detectors.
That is, a light-emitting element such as a light-emitting diode and a light-receiving element such as a photodiode are arranged so that their optical axes intersect, and light emitted from the light-emitting element to a monitoring space (provided in the sensor body) is emitted. The light receiving element receives light scattered by the smoke particles. In the photoelectric smoke detector configured as described above, if smoke particles exist in the monitoring space, the amount of light received by the light receiving element increases due to the generation of scattered light. The presence or absence of smoke particles can be detected.
【０００３】ところで、上記従来例の光電式煙感知器に
は、発光素子の短絡や断線を検知するための短絡検知回
路や断線検知回路が設けられることがある。図１３は発
光素子たる発光ダイオードＬＤを具備して監視空間に光
を照射する発光回路２０に短絡検知回路２２を組み合わ
せた構成を示し、図１４は同じく発光回路２０に断線検
知回路２３を組み合わせた構成を示している。Incidentally, the above-mentioned conventional photoelectric smoke detector may be provided with a short-circuit detecting circuit or a disconnection detecting circuit for detecting a short circuit or a disconnection of the light emitting element. FIG. 13 shows a configuration in which a short-circuit detection circuit 22 is combined with a light-emitting circuit 20 that includes a light-emitting diode LD as a light-emitting element and irradiates light to a monitoring space, and FIG. 1 shows the configuration.
【０００４】発光回路２０は、図１３及び図１４に示す
ように発光ダイオードＬＤと、発光ダイオードＬＤを駆
動して発光させる発光駆動回路２１とを備え、発光駆動
回路２１の出力端子に発光ダイオードＬＤのカソードが
接続されるとともに発光ダイオードＬＤのアノードに電
源電圧ＶCCが供給されている。また、図１３に示すよう
に、短絡検知回路２２は、発光ダイオードＬＤの短絡を
検知するための検知部２２ａと、検知部２２ａによる短
絡検知の有無に応じた出力を行う出力部２２ｂとを備え
ている。検知部２２ａは、電源電圧ＶCCにソースが接続
されるとともにドレインが抵抗Ｒ1 を介して接地され且
つゲートが発光ダイオードＬＤのカソードに接続された
トランジスタＱ1 を具備し、出力部２２ｂは、２つのト
ランジスタＱ2 ，Ｑ3 の直列回路から成るインバータＩ
ＮＶを具備しており、インバータＩＮＶの入力端（トラ
ンジスタＱ2 ，Ｑ3 のゲート）にトランジスタＱ1 のド
レインが接続してある。この短絡検知回路２２では、発
光ダイオードＬＤが正常に発光している場合には、発光
ダイオードＬＤのオン電圧がトランジスタＱ1 のゲート
・ソース間に印加されてトランジスタＱ1 がオンとな
り、トランジスタＱ1のドレイン電圧が抵抗Ｒ1 の両端
電圧の上昇に伴って上昇する。この時のトランジスタＱ
1 のドレイン電圧がインバータＩＮＶの閾値電圧を越え
れば、インバータＩＮＶの出力が発光ダイオードＬＤの
発光中に反転する。また、発光ダイオードＬＤが短絡し
た場合には、オン電圧が生じないためにトランジスタＱ
1 がオフとなってトランジスタＱ1 のドレイン電圧はグ
ランドレベルとなり、発光駆動回路２１が動作したとき
にもインバータＩＮＶの出力は反転しない。すなわち、
発光駆動回路２１が発光ダイオードＬＤを駆動している
ときの短絡検知回路２２の出力によって発光ダイオード
ＬＤの短絡の有無を検知できるのである。The light emitting circuit 20 includes a light emitting diode LD and a light emitting drive circuit 21 for driving the light emitting diode LD to emit light, as shown in FIGS. Are connected and the power supply voltage V CC is supplied to the anode of the light emitting diode LD. As shown in FIG. 13, the short-circuit detection circuit 22 includes a detection unit 22a for detecting a short-circuit of the light emitting diode LD, and an output unit 22b for performing an output in accordance with the presence or absence of the short-circuit detection by the detection unit 22a. ing. Detection unit 22a includes a transistor Q 1 having a drain is grounded through a resistor R 1 and a gate connected to the cathode of the light emitting diode LD with the source to the power supply voltage V CC is connected, the output unit 22b, Inverter I consisting of a series circuit of two transistors Q 2 and Q 3
The input terminal of the inverter INV (the gates of the transistors Q 2 and Q 3 ) is connected to the drain of the transistor Q 1 . In the short circuit detection circuit 22, when the light emitting diode LD emits light normally, the ON voltage of the light emitting diode LD is applied between the gate and source of the transistor Q 1 transistor Q 1 is turned on, the transistor Q 1 drain voltage rises with increasing voltage across the resistor R 1. The transistor Q at this time
If the drain voltage of 1 exceeds the threshold voltage of the inverter INV, the output of the inverter INV is inverted during the light emission of the light emitting diode LD. Further, when the light emitting diode LD is short-circuited, no on-voltage is generated, so that the transistor Q
1 is the drain voltage of the transistor Q 1 turned off becomes the ground level, the output of the inverter INV is not inverted even when the light emission drive circuit 21 is operated. That is,
The output of the short-circuit detection circuit 22 when the light-emitting drive circuit 21 is driving the light-emitting diode LD can detect the presence or absence of a short-circuit in the light-emitting diode LD.
【０００５】一方、断線検知回路２３は、図１４に示す
ように発光ダイオードＬＤのカソードに入力端子が接続
されたインバータＩＮＶを具備し、発光ダイオードＬＤ
のカソードを抵抗Ｒ1 を介して接地して成るものであ
る。この断線検知回路２３では、発光ダイオードＬＤが
正常に発光している場合には、発光ダイオードＬＤのカ
ソード電圧ＶK がアノード電圧ＶA から発光ダイオード
ＬＤの発光中のアノード・カソード間電圧Ｖｄを差し引
いた値よりも大きくなり（ＶK ＞ＶA −Ｖｄ）、インバ
ータＩＮＶの閾値電圧を上記発光ダイオードＬＤのカソ
ード電圧ＶK よりも低く設定しておけば、インバータＩ
ＮＶの出力はローレベルとなる。しかし、発光ダイオー
ドＬＤが断線した場合には、発光ダイオードＬＤのカソ
ードが抵抗Ｒ1 によりプルダウンされているため、発光
駆動回路２１が発光ダイオードＬＤを駆動しても発光ダ
イオードＬＤのカソード電圧ＶK はグランドレベルとな
り、その結果、インバータＩＮＶの出力はハイレベルに
なる。すなわち、発光駆動回路２１が発光ダイオードＬ
Ｄを駆動しているときの断線検知回路２３の出力によっ
て発光ダイオードＬＤの断線の有無を検知できるのであ
る。したがって、上述の短絡検知回路２２及び断線検知
回路２３を用いれば、発光ダイオードＬＤの正常時、短
絡時、断線時にそれぞれ応じた検知出力が得られるか
ら、その検知出力に基づいて発光ダイオードＬＤの正
常、異常（短絡あるいは断線）の別を検知することがで
きるのである。On the other hand, the disconnection detecting circuit 23 includes an inverter INV having an input terminal connected to the cathode of the light emitting diode LD as shown in FIG.
Cathode through the resistor R 1 are those formed by the ground. In the disconnection detecting circuit 23, when the light emitting diode LD emits light normally, the cathode voltage V K of the light emitting diode LD is subtracted anode-cathode voltage Vd during light emission of the light emitting diode LD from the anode voltage V A (V K > V A −Vd), and if the threshold voltage of the inverter INV is set lower than the cathode voltage V K of the light emitting diode LD, the inverter I
The output of NV becomes low level. However, when the light emitting diode LD is disconnected, since the cathode of the light emitting diode LD is pulled down by the resistor R 1, the cathode voltage V K of the light emission drive circuit 21 is a light emitting diode be driven LD light-emitting diode LD is It becomes the ground level, and as a result, the output of the inverter INV becomes the high level. That is, the light emitting drive circuit 21
The presence or absence of disconnection of the light emitting diode LD can be detected by the output of the disconnection detection circuit 23 when D is driven. Therefore, if the above-described short-circuit detection circuit 22 and disconnection detection circuit 23 are used, detection outputs corresponding to normal, short-circuit, and disconnection of the light-emitting diode LD can be obtained. , Abnormality (short circuit or disconnection) can be detected.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】ところで、発光駆動回
路２１を図１５に示す如くトランジスタＱ4 を用いて構
成した場合、発光ダイオードＬＤに安定な電流を流すた
めには、発光ダイオードＬＤのアノードに印加する電圧
を上記駆動用のトランジスタＱ4 が飽和領域にて動作し
ないように所定の電圧より高くしておく必要がある。ま
た、通常は発光ダイオードＬＤを駆動するための電流
は、各回路部に電源を供給する電源回路２４の電流供給
能力より大きいため、図１５に示すように発光ダイオー
ドＬＤの消灯中に抵抗Ｒ2 を介して電源回路２４により
コンデンサＣ1 を充電しておき、発光ダイオードＬＤを
駆動する電流をコンデンサＣ1 からも供給するようにし
ている。ここで、抵抗Ｒ2 は電源回路２４からの電流を
制限する役割を担っている。[SUMMARY OF THE INVENTION Incidentally, when the light emission driving circuit 21 is configured by using transistors Q 4, as shown in FIG. 15, in order to flow a stable current to the light emitting diode LD, the anode of the light emitting diode LD a voltage application transistor Q 4 for the drive needs to be higher than a predetermined voltage so as not to operate in the saturation region. Also, since the current for driving the light emitting diode LD is usually larger than the current supply capability of the power supply circuit 24 for supplying power to each circuit unit, the resistance R 2 is turned off while the light emitting diode LD is turned off as shown in FIG. the advance charges capacitor C 1 by the power supply circuit 24 via a current for driving the light emitting diode LD so that also supplied from the capacitor C 1. Here, the resistor R 2 has a role of limiting the current from the power supply circuit 24.
【０００７】上記のような回路構成において、煙感知の
感度向上のために発光ダイオードＬＤの駆動電流を大き
くするには、発光ダイオードＬＤに印加される電圧をよ
り高くする必要がある。しかしながら、上記電圧を高く
すると、図１３に示す短絡検知回路２２における検知部
２２ａのトランジスタＱ1 に高耐圧の素子を用いなけれ
ばならず、特に上記回路を集積化する場合に、その製造
手法の特殊性故に一般のＣＭＯＳプロセスよりも高価に
なるという問題がある。また、トランジスタＱ 1 がオン
となる電圧よりも低いオン電圧（発光時のアノード・カ
ソード間電圧）となる発光ダイオードを使用する場合に
は、図１３に示した短絡検知回路２２では短絡検知を行
うことができないという問題もある。In the above circuit configuration, the smoke sensing
Increase drive current of light emitting diode LD to improve sensitivity
To reduce the voltage, the voltage applied to the light emitting diode LD
Need to be higher. However, increasing the voltage
Then, the detection unit in the short-circuit detection circuit 22 shown in FIG.
22a transistor Q1Must use high withstand voltage elements
Manufacturing, especially when integrating the above circuits.
More expensive than general CMOS process due to the uniqueness of the method
Problem. Also, the transistor Q 1Is on
ON voltage lower than the voltage at which
When using a light emitting diode that is
Indicates that the short-circuit detection circuit 22 shown in FIG.
There is also a problem that it can not be done.
【０００８】本発明は上記問題点の解決を目的とするも
のであり、発光素子の電気的な特性などに依存せずに発
光素子の短絡及び断線の検出を可能とした光電式煙感知
器を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a photoelectric smoke detector capable of detecting a short circuit and a disconnection of a light emitting element without depending on electrical characteristics of the light emitting element. It is something to offer.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、発光素子を具備して監視空間に
光を照射する発光手段と、発光素子から照射された光の
煙等による散乱光を受光して電気信号に変換するととも
にこの電気信号に基づいて煙濃度に応じた検出信号を出
力する受光手段と、受光手段からの検出信号に基づいて
煙の存否を検知する信号処理手段とを備えた光電式煙感
知器において、発光手段に対して発光素子を駆動させる
指令を与える制御手段と、制御手段から指令が与えられ
たときの受光手段からの検出信号と制御手段から指令が
与えられないときの受光手段からの検出信号とを比較し
て発光素子の断線及び短絡等の異常を検出する異常検出
手段とを備えたものであり、制御手段から指令が与えら
れないときの受光手段からの検出信号は発光素子が断線
あるいは短絡した場合の検出信号に略等しくなるから、
このときの検出信号を制御手段から指令が与えられたと
きの受光手段からの検出信号と比較することにより、発
光素子の電気的な特性などに依存せずに発光素子の断線
及び短絡を検出することができる。According to a first aspect of the present invention, there is provided a light emitting device having a light emitting element for irradiating light to a monitoring space, and a light smoke emitted from the light emitting element. Light receiving means for receiving the scattered light from the light receiving means and converting it into an electric signal and outputting a detection signal corresponding to the smoke density based on the electric signal, and a signal for detecting the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light receiving means In a photoelectric smoke detector provided with a processing means, a control means for giving a command to drive the light emitting element to the light emitting means, and a detection signal from the light receiving means and a control means when the command is given from the control means. Abnormality detection means for detecting an abnormality such as disconnection and short circuit of the light emitting element by comparing the detection signal from the light receiving means when no command is given, and when no command is given from the control means. Light reception Since the detection signal from the stage it is substantially equal to the detection signal when the light-emitting element is disconnected or short-circuited,
By comparing the detection signal at this time with the detection signal from the light receiving means when a command is given from the control means, disconnection and short circuit of the light emitting element are detected without depending on the electrical characteristics of the light emitting element. be able to.
【００１０】請求項２の発明は、上記目的を達成するた
めに、発光素子を具備して監視空間に光を照射する発光
手段と、発光素子から照射された光の煙等による散乱光
を受光して電気信号に変換するとともにこの電気信号に
基づいて煙濃度に応じた検出信号を出力する受光手段
と、受光手段からの検出信号に基づいて煙の存否を検知
する信号処理手段とを備えた光電式煙感知器において、
発光素子の両端電圧を検出してその微分値を求める演算
手段と、演算手段により求めた両端電圧の微分値が所定
値以上か否かを判別することにより発光素子の断線及び
短絡等の異常を検出する異常検出手段とを備えたもので
あり、発光素子が正常に発光したときにのみ発光素子の
両端電圧が変化するから、演算手段により求めた微分値
が所定値以上でなければ、異常検出手段にて発光素子が
断線あるいは短絡していると判断でき、発光素子の電気
的な特性などに依存せずに発光素子の断線及び短絡を検
出することができる。According to a second aspect of the present invention, there is provided a light emitting device having a light emitting element for irradiating light to a monitoring space, and receiving light scattered by smoke or the like of the light emitted from the light emitting element. Light receiving means for converting the electric signal into an electric signal and outputting a detection signal corresponding to the smoke density based on the electric signal, and signal processing means for detecting the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light receiving means. In photoelectric smoke detectors,
A calculating means for detecting a voltage between both ends of the light emitting element and obtaining a differential value thereof; and determining whether or not the differential value of the voltage between both ends obtained by the calculating means is equal to or more than a predetermined value. The voltage across the light emitting element changes only when the light emitting element normally emits light. Therefore, if the differential value obtained by the arithmetic means is not equal to or more than a predetermined value, the abnormality detection is performed. The means can determine that the light emitting element is disconnected or short-circuited, and can detect the disconnection or short-circuit of the light emitting element without depending on the electrical characteristics of the light emitting element.
【００１１】請求項３の発明は、上記目的を達成するた
めに、発光素子を具備して監視空間に光を照射する発光
手段と、発光素子から照射された光の煙等による散乱光
を受光して電気信号に変換するとともにこの電気信号に
基づいて煙濃度に応じた検出信号を出力する受光手段
と、受光手段からの検出信号に基づいて煙の存否を検知
する信号処理手段とを備えた光電式煙感知器において、
発光手段に対して発光素子を駆動させる指令を与える制
御手段と、制御手段から指令が与えられたときの発光素
子の両端電圧を検出し所定値と比較することで発光素子
の断線及び短絡等の異常を検出する異常検出手段とを備
えたものであり、発光素子が正常に発光したときにのみ
発光素子の両端電圧が所定値を越えることになるから、
このときの発光素子の両端が所定値を越えなければ異常
検出手段にて発光素子が断線あるいは短絡していると判
断でき、発光素子の電気的な特性などに依存せずに発光
素子の断線及び短絡を検出することができる。According to a third aspect of the present invention, there is provided a light emitting means having a light emitting element for irradiating light to a monitoring space, and receiving light scattered from the light emitted from the light emitting element due to smoke or the like. Light receiving means for converting the electric signal into an electric signal and outputting a detection signal corresponding to the smoke density based on the electric signal, and signal processing means for detecting the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light receiving means. In photoelectric smoke detectors,
A control unit for giving a command to drive the light emitting element to the light emitting unit; and detecting a voltage between both ends of the light emitting element when the command is given from the control unit and comparing it with a predetermined value, thereby detecting disconnection and short circuit of the light emitting element. Abnormality detection means for detecting abnormality, since the voltage across the light emitting element exceeds a predetermined value only when the light emitting element normally emits light,
If both ends of the light emitting element at this time do not exceed the predetermined value, the abnormality detecting means can determine that the light emitting element is disconnected or short-circuited, and the disconnection or disconnection of the light emitting element can be determined independently of the electrical characteristics of the light emitting element. A short circuit can be detected.
【００１２】[0012]
（実施形態１）図１は、請求項１に係る発明の実施形態
を示す回路ブロック図である。本実施形態における光電
式煙感知器は、大きく分けて煙感知部１と信号処理部２
とから成る。煙感知部１は、発光素子である発光ダイオ
ードＬＤと、発光ダイオードＬＤを駆動して発光させる
発光駆動回路３と、受光素子であるフォトダイオードＰ
Ｄと、フォトダイオードＰＤの出力電流を増幅し電圧に
変換する受光回路４と、発光ダイオードＬＤを間欠的に
発光させるためのタイミング信号を発生するタイミング
信号発生回路５とを備えている。すなわち、本実施形態
では、発光ダイオードＬＤ、発光駆動回路３及びタイミ
ング信号発生回路５にて発光手段を構成し、フォトダイ
オードＰＤ及び受光回路４にて受光手段を構成してい
る。(Embodiment 1) FIG. 1 is a circuit block diagram showing an embodiment of the first aspect of the present invention. The photoelectric smoke detector according to the present embodiment is roughly divided into a smoke detector 1 and a signal processor 2.
Consisting of The smoke detector 1 includes a light emitting diode LD as a light emitting element, a light emitting drive circuit 3 for driving the light emitting diode LD to emit light, and a photodiode P as a light receiving element.
D, a light receiving circuit 4 for amplifying the output current of the photodiode PD and converting it to a voltage, and a timing signal generating circuit 5 for generating a timing signal for causing the light emitting diode LD to emit light intermittently. That is, in this embodiment, the light emitting diode LD, the light emitting drive circuit 3 and the timing signal generating circuit 5 constitute light emitting means, and the photodiode PD and the light receiving circuit 4 constitute light receiving means.
【００１３】上記タイミング信号は、発光駆動回路３及
び受光回路４に供給されており、発光駆動回路３では、
一定周期のタイミング信号に同期して発光ダイオードＬ
Ｄを駆動し、発光ダイオードＬＤを間欠的に発光させ
る。また、受光回路４では、フォトダイオードＰＤの出
力電流を増幅するとともに、タイミング信号に同期して
発光ダイオードＬＤの光（散乱光）に対応する検出出力
のみを抽出して電圧に変換し、アナログ出力として信号
処理部２に出力する。The timing signal is supplied to the light emission driving circuit 3 and the light receiving circuit 4.
The light emitting diode L is synchronized with a timing signal having a constant period.
D is driven to cause the light emitting diode LD to emit light intermittently. The light receiving circuit 4 amplifies the output current of the photodiode PD, extracts only the detection output corresponding to the light (scattered light) of the light emitting diode LD in synchronization with the timing signal, converts the detection output into a voltage, and converts the output into an analog output. And outputs it to the signal processing unit 2.
【００１４】一方、信号処理部２は、煙感知部１からの
アナログ信号（検出信号）を一旦保持する保持回路６
と、保持回路６を介して得られるアナログ出力のレベル
を所定のレベルと比較する比較回路７と、比較回路７に
おける比較結果に基づいて監視空間における煙の存否を
判定するとともに煙感知部１や保持回路６及び比較回路
７の動作制御などを行う制御回路８とを備えている。す
なわち、監視空間に煙が存在すると、煙が存在しない場
合に比較して、フォトダイオードＰＤで受光する光の受
光光量が増大するから、フォトダイオードＰＤでの受光
光量が所定レベルを越えれば、制御回路８にて監視空間
に煙が存在するものと判断し、例えば、検知信号を外部
に出力するのである。なお、発光ダイオードＬＤの１回
の発光に対して受光光量が所定レベルを越えただけで煙
が存在すると判定すると誤報を生じる可能性が高いの
で、制御回路８では、受光光量が所定レベルを越えたと
きに、受光光量が所定レベル以上になる状態が発光ダイ
オードＬＤの複数回の発光について連続して検出されて
初めて検知信号を発生するようにしてもよい。On the other hand, the signal processing section 2 has a holding circuit 6 for temporarily holding an analog signal (detection signal) from the smoke detecting section 1.
A comparing circuit 7 for comparing the level of the analog output obtained via the holding circuit 6 with a predetermined level; and determining the presence or absence of smoke in the monitoring space based on the result of the comparison by the comparing circuit 7; The control circuit 8 controls the operation of the holding circuit 6 and the comparison circuit 7. That is, when smoke is present in the monitoring space, the amount of light received by the photodiode PD is increased as compared to when no smoke is present. The circuit 8 determines that smoke exists in the monitoring space, and outputs, for example, a detection signal to the outside. In addition, if it is determined that smoke exists only when the amount of received light exceeds a predetermined level for one light emission of the light emitting diode LD, there is a high possibility that an erroneous report will occur. Therefore, in the control circuit 8, the amount of received light exceeds the predetermined level. In such a case, the detection signal may be generated only when the state where the amount of received light is equal to or higher than the predetermined level is continuously detected for a plurality of times of light emission of the light emitting diode LD.
【００１５】ところで、制御回路８からは制御用の点灯
信号及び煙感知動作信号が煙感知部１に出力される。点
灯信号は、煙感知部１のタイミング信号発生回路５に入
力されており、タイミング信号発生回路５ではこの点灯
信号がハイレベルのときにのみタイミング信号を出力す
るようになっている。また、煙感知動作信号は、煙感知
部１の受光回路４に入力されており、受光回路４ではこ
の煙感知動作信号がハイレベルのときにのみフォトダイ
オードＰＤの出力電流の増幅・電圧変換等の煙感知動作
を行うようになっている。つまり、通常時には、制御回
路８が点灯信号と煙感知動作信号とを周期的にハイレベ
ルとすることで発光ダイオードＬＤを間欠的に発光させ
ながら監視空間における煙の存否の検出を行ない、外部
の防災システム等に検知信号を出力するのである。The control circuit 8 outputs a control lighting signal and a smoke sensing operation signal to the smoke sensing section 1. The lighting signal is input to the timing signal generating circuit 5 of the smoke detector 1, and the timing signal generating circuit 5 outputs the timing signal only when the lighting signal is at a high level. Further, the smoke detection operation signal is input to the light receiving circuit 4 of the smoke detection unit 1, and the light receiving circuit 4 amplifies the output current of the photodiode PD and converts the voltage only when the smoke detection operation signal is at a high level. The smoke detection operation is performed. That is, at normal times, the control circuit 8 periodically sets the lighting signal and the smoke detection operation signal to the high level, thereby intermittently causing the light emitting diode LD to emit light, and detecting the presence or absence of smoke in the monitoring space. The detection signal is output to a disaster prevention system or the like.
【００１６】次に、本発明の要旨である発光ダイオード
ＬＤの短絡及び断線の検出を行う動作について、図２に
示すタイミングチャートを参照して説明する。発光ダイ
オードＬＤの短絡及び断線の検出を行うときには、制御
回路８は、図２に示すように、通常通り煙感知動作信号
及び点灯信号をハイレベルとし、タイミング信号に同期
して得られるアナログ出力Ｖａを保持回路６において一
旦保持させる（区間ａ）とともに、それに引き続いて煙
感知動作信号のみをハイレベルとして発光ダイオードＬ
Ｄを発光させない状態での受光回路４のアナログ出力Ｖ
ｂを保持回路６に保持させ（区間ｂ）、両アナログ出力
Ｖａ，Ｖｂを比較回路７にて比較させる。ここで、点灯
信号をハイレベルとして発光ダイオードＬＤを駆動させ
たときに得られるアナログ出力Ｖａは、発光ダイオード
ＬＤが正常に発光した場合には監視空間における煙の散
乱光及び迷光（発光ダイオードＬＤからの直接光や煙粒
子以外の物による散乱光）に応じたレベルとなるので、
図２に示すように、発光ダイオードＬＤを発光させなか
ったときのアナログ出力Ｖｂよりも大きくなる（Ｖａ＞
Ｖｂ）。一方、発光ダイオードＬＤが短絡や断線などの
故障をしている場合には、両アナログ出力Ｖａ，Ｖｂは
略等しくなる（Ｖａ＝Ｖｂ）はずである。したがって、
比較回路７における両アナログ出力Ｖａ，Ｖｂの比較結
果に基づいて、制御回路８にて発光ダイオードＬＤの短
絡及び断線を検知することができるのである。すなわ
ち、本実施形態においては、制御回路８により制御手段
を構成し、保持回路６と比較回路７と制御回路８とで異
常検出手段を構成している。Next, the operation of detecting the short circuit and disconnection of the light emitting diode LD, which is the gist of the present invention, will be described with reference to the timing chart shown in FIG. When detecting the short circuit and disconnection of the light emitting diode LD, as shown in FIG. 2, the control circuit 8 sets the smoke detection operation signal and the lighting signal to the high level as usual, and obtains the analog output Va obtained in synchronization with the timing signal. Is temporarily held in the holding circuit 6 (section a), and subsequently, only the smoke detection operation signal is set to the high level, and the light emitting diode L
Analog output V of light receiving circuit 4 in a state where D is not emitted
b is held by the holding circuit 6 (section b), and both analog outputs Va and Vb are compared by the comparison circuit 7. Here, the analog output Va obtained when the light emitting signal is driven to a high level to drive the light emitting diode LD is, when the light emitting diode LD emits light normally, the scattered light and stray light of the smoke in the monitoring space (from the light emitting diode LD). Direct light and light scattered by objects other than smoke particles).
As shown in FIG. 2, the analog output Vb becomes larger than the analog output Vb when the light emitting diode LD does not emit light (Va>).
Vb). On the other hand, when the light emitting diode LD has a failure such as a short circuit or a disconnection, the two analog outputs Va and Vb should be substantially equal (Va = Vb). Therefore,
Based on the comparison result of the two analog outputs Va and Vb in the comparison circuit 7, the control circuit 8 can detect a short circuit and a disconnection of the light emitting diode LD. That is, in the present embodiment, the control circuit 8 constitutes control means, and the holding circuit 6, the comparison circuit 7, and the control circuit 8 constitute abnormality detection means.
【００１７】なお、検知結果については煙感知の検知信
号と同様に制御回路８から防災システムに報知するよう
にしてもよいし、あるいは煙感知器自体に適当な表示手
段を設けて発光ダイオードＬＤの短絡や断線を使用者に
報知するようにしてもよい。また、上記短絡・断線検出
動作は、制御回路８が定期的に行うようにしたり、ある
いは制御回路８が防災システム等の外部からの指令に応
じて行うようにするようにしてもよい。The detection result may be reported to the disaster prevention system from the control circuit 8 in the same manner as the detection signal of smoke detection, or an appropriate display means may be provided in the smoke detector itself so that the light emitting diode LD can be used. The user may be notified of a short circuit or disconnection. Further, the short-circuit / disconnection detection operation may be performed by the control circuit 8 periodically, or may be performed by the control circuit 8 in response to a command from the outside such as a disaster prevention system.
【００１８】上記実施形態によれば、発光ダイオードＬ
Ｄを発光させないときのフォトダイオードＰＤの出力電
流に応じたアナログ出力電圧を得ることで発光ダイオー
ドＬＤが短絡や断線したときと同じ状態のアナログ出力
電圧を作成し、これを発光ダイオードＬＤを発光させる
べく発光ダイオードＬＤに駆動電流を供給したときのア
ナログ出力電圧と比較することにより、発光ダイオード
ＬＤの短絡及び断線を検出することができるのである。
しかも、本実施形態では受光素子たるフォトダイオード
ＰＤの電気的特性によって発光ダイオードＬＤの短絡及
び断線の検出を行っているので、発光ダイオードＬＤの
オン電圧やカソード電圧などの電気的特性に依存せずに
短絡及び断線の検出を行うことができる。According to the above embodiment, the light emitting diode L
By obtaining an analog output voltage corresponding to the output current of the photodiode PD when D does not emit light, an analog output voltage in the same state as when the light emitting diode LD is short-circuited or disconnected is created, and this is used to cause the light-emitting diode LD to emit light. Thus, by comparing the analog output voltage with the analog output voltage when the driving current is supplied to the light emitting diode LD, it is possible to detect the short circuit and the disconnection of the light emitting diode LD.
Moreover, in the present embodiment, short-circuiting and disconnection of the light-emitting diode LD are detected based on the electric characteristics of the photodiode PD as a light-receiving element, so that the light-emitting diode LD does not depend on the electric characteristics such as the ON voltage and the cathode voltage. Short circuit and disconnection can be detected.
【００１９】（実施形態２）図３は、請求項２に係る発
明の実施形態を示すブロック図、同じく図４はその概略
回路構成図である。但し、図３及び図４においては、本
実施形態の要部である発光ダイオードＬＤの駆動回路構
成及び短絡・断線を検出するための回路構成についての
み図示してあり、他の回路構成や動作等については実施
形態１と共通であるから、図示及び説明は省略する。(Embodiment 2) FIG. 3 is a block diagram showing an embodiment of the invention according to claim 2, and FIG. 4 is a schematic circuit configuration diagram thereof. However, FIGS. 3 and 4 show only the drive circuit configuration of the light emitting diode LD and the circuit configuration for detecting short-circuit and disconnection, which are main parts of the present embodiment, and other circuit configurations and operations. Is common to the first embodiment, and illustration and description are omitted.
【００２０】図３に示すように、本実施形態において
は、発光ダイオードＬＤのカソード電圧を微分する微分
回路９と、微分回路９の微分出力を所定値と比較するこ
とで発光ダイオードＬＤの短絡及び断線を検知する比較
回路１０とを備えている。すなわち、本実施形態では、
微分回路９によって演算手段を構成するとともに、比較
回路１０によって異常検出手段を構成している。As shown in FIG. 3, in the present embodiment, a differentiating circuit 9 for differentiating the cathode voltage of the light emitting diode LD, and comparing the differential output of the differentiating circuit 9 with a predetermined value, the short circuit of the light emitting diode LD and And a comparison circuit 10 for detecting disconnection. That is, in the present embodiment,
The differentiating circuit 9 constitutes the calculating means, and the comparing circuit 10 constitutes the abnormality detecting means.
【００２１】図４に示すように、微分回路９はオペアン
プ９ａ、コンデンサＣ2 及び帰還抵抗Ｒｆにより構成さ
れ、オペアンプ９ａの反転入力端子（以下、「−端子」
とする）にコンデンサＣ2 を介して発光ダイオードＬＤ
のカソードが接続してあり、非反転入力端子（以下、
「＋端子」とする）は定電圧源１１の定電圧Ｖ1 により
バイアスされている。また、比較回路１０は、上記定電
圧源１１と、定電圧源１１の定電圧Ｖ1 を分圧する分圧
抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 と、コンパレータ１０ａにより構成さ
れ、コンパレータ１０ａの−端子に微分回路９の出力端
（オペアンプ９ａの出力端）が接続されるとともに、＋
端子が直列に接続された分圧抵抗Ｒ3 ，Ｒ4の接続点に
接続されている。なお、図１５に示した従来例と同様
に、発光ダイオードＬＤのアノードが限流抵抗Ｒ2 を介
して電源回路１２の出力端に接続されるとともにコンデ
ンサＣ1 を介して接地され、カソードが発光駆動回路３
の出力端に接続されており、発光ダイオードＬＤの駆動
電流をコンデンサＣ1 の充電電荷によって供給するよう
にして、電源回路１２の電源電圧変動を抑制している。As shown in FIG. 4, the differentiation circuit 9 is constituted by an operational amplifier 9a, the capacitor C 2 and a feedback resistor Rf, the inverting input terminal of the operational amplifier 9a (hereinafter, "- terminal"
Light emitting diode LD via a capacitor C 2
Is connected to the non-inverting input terminal (hereinafter, referred to as
The “+ terminal” is biased by the constant voltage V 1 of the constant voltage source 11. The comparison circuit 10 includes the above-described constant voltage source 11, a voltage dividing resistor R 3, R 4 dividing the constant voltage V 1 of the constant voltage source 11, it is constituted by a comparator 10a, the comparator 10a - differentiating circuit terminal 9 is connected to the output terminal (the output terminal of the operational amplifier 9a).
The terminal is connected to the connection point of the voltage dividing resistors R 3 and R 4 connected in series. As in the prior art shown in FIG. 15, the anode of the light emitting diode LD is grounded through the capacitor C 1 is connected to the output terminal of the power supply circuit 12 through a current limiting resistor R 2, cathode emission Drive circuit 3
Of which is connected to the output terminal, the drive current of the light emitting diode LD so as to supply the charges of the capacitor C 1, thereby suppressing the power supply voltage variation of the power supply circuit 12.
【００２２】次に、本発明の要旨である発光ダイオード
ＬＤの短絡及び断線の検出を行う動作について、図５〜
図７に示すタイミングチャートを参照して説明する。図
５は発光ダイオードＬＤが正常なときの動作を示してお
り、タイミング信号に同期して発光駆動回路３が発光ダ
イオードＬＤを駆動すると、発光ダイオードＬＤにはコ
ンデンサＣ1 からの放電電流が駆動電流として供給され
て発光する。このとき、発光ダイオードＬＤのアノード
電圧ＶA はコンデンサＣ1 の放電に伴って減少し、発光
ダイオードＬＤのアノード・カソード間にはオン電圧Ｖ
D が生じる。このオン電圧ＶD は、発光ダイオードＬＤ
に駆動電流が供給されて発光している間に生じるもので
あるから、矩形波のタイミング信号によって発光ダイオ
ードＬＤを駆動すると、発光ダイオードＬＤのカソード
には、高い周波数成分を含み変化量の絶対値がオン電圧
ＶD に等しい電圧ＶK が生じる。また、微分回路９のカ
ットオフ周波数が上記カソード電圧ＶK に含まれるオン
電圧ＶD による周波数成分の周波数以下となるようにコ
ンデンサＣ2 及び抵抗Ｒｆの値を設定しているから、微
分回路９のオペアンプ９ａの出力端には直流電圧値がバ
イアスの定電圧Ｖ1であってオン電圧ＶD に等しい振幅
を持つ微分信号ＶM が生じる。ここで、比較回路１０の
コンパレータ１０ａの＋端子電圧ＶP （＝Ｒ4 ／（Ｒ3
＋Ｒ4 ）＊Ｖ 1 ）をＶ1 ＞ＶP ＞Ｖ1 −ＶD となるよう
に分圧抵抗Ｒ3 ，Ｒ4 の抵抗値を設定しておくことによ
り、発光ダイオードＬＤが正常に発光した場合にはコン
パレータ１０ａの出力（比較回路１０の出力）がパルス
的に反転することになる。Next, a light emitting diode which is the gist of the present invention
About the operation of detecting the short circuit and disconnection of LD,
This will be described with reference to the timing chart shown in FIG. Figure
5 shows the operation when the light emitting diode LD is normal.
The light emission drive circuit 3 emits light in synchronization with the timing signal.
When the diode LD is driven, the light emitting diode LD
Capacitor C1Is supplied as the drive current
To emit light. At this time, the anode of the light emitting diode LD
Voltage VAIs the capacitor C1Decreases with the discharge of
The on-voltage V is applied between the anode and cathode of the diode LD.
DOccurs. This ON voltage VDIs a light emitting diode LD
That occurs while the drive current is supplied to the device and the device emits light.
There is a light emitting diode
When the diode LD is driven, the cathode of the light emitting diode LD is driven.
Contains the high frequency component and the absolute value of the variation is the ON voltage
VDVoltage V equal toKOccurs. In addition, the power of the differentiation circuit 9
The cut-off frequency is equal to the cathode voltage VKOn included in
Voltage VDSo that the frequency of the
Capacitor CTwoAnd the value of the resistor Rf are set,
The output terminal of the operational amplifier 9a of the dividing circuit 9 has a DC voltage value.
IAS constant voltage V1And the ON voltage VDAmplitude equal to
Differential signal V withMOccurs. Here, the comparison circuit 10
+ Terminal voltage V of comparator 10aP(= RFour/ (RThree
+ RFour) * V 1) To V1> VP> V1-VDSo that
And the voltage dividing resistor RThree, RFourBy setting the resistance value of
If the light emitting diode LD emits light normally,
The output of the parator 10a (the output of the comparison circuit 10) is a pulse
Will be inverted.
【００２３】ところが、発光ダイオードＬＤが短絡して
いる場合には、図６に示すように、発光ダイオードＬＤ
のカソード電圧ＶK はアノード電圧ＶA （コンデンサＣ
1 の両端電圧）に等しくなってしまうため、微分信号Ｖ
M は生じず、タイミング信号に同期して発光ダイオード
ＬＤが駆動されても、比較回路１０の出力はローレベル
のまま変動しない。また、発光ダイオードＬＤが断線し
ている場合も、図７に示すように、微分信号ＶM は生じ
ず、タイミング信号に同期して発光ダイオードＬＤが駆
動されても、比較回路１０の出力はローレベルのまま変
動しない。したがって、比較回路１０の出力を、例えば
図１における制御回路８に入力し、タイミング信号に同
期して比較回路１０の出力の立ち上がり又は立ち下がり
を制御回路８にて検出すれば、タイミング信号に同期し
て比較回路１０の出力が反転しない場合に発光ダイオー
ドＬＤが短絡あるいは断線したものと判定できることに
なる。However, when the light emitting diode LD is short-circuited, as shown in FIG.
Cathode voltage V K is the anode voltage V A (the capacitor C of the
1 ), the differential signal V
M does not occur, and even when the light emitting diode LD is driven in synchronization with the timing signal, the output of the comparison circuit 10 does not fluctuate at a low level. Further, even when the light emitting diode LD is disconnected, as shown in FIG. 7, the differential signal V M does not occur, even if the light emitting diode LD is driven in synchronism with the timing signal, the output of the comparator circuit 10 is low The level does not change. Therefore, if the output of the comparison circuit 10 is input to, for example, the control circuit 8 in FIG. 1 and the control circuit 8 detects the rising or falling of the output of the comparison circuit 10 in synchronization with the timing signal, the control circuit 8 synchronizes with the timing signal. When the output of the comparison circuit 10 is not inverted, it can be determined that the light emitting diode LD is short-circuited or disconnected.
【００２４】上記実施形態によれば、発光ダイオードＬ
Ｄのカソード電圧を微分回路９にて微分するとともに、
得られた微分信号を比較回路１０にて所定値と比較する
ようにしており、発光ダイオードＬＤが短絡あるいは断
線している場合には上記微分信号は略ゼロとなるから、
微分信号が所定値を越えたか否かによって発光ダイオー
ドＬＤの短絡及び断線を検知することができる。しか
も、発光ダイオードＬＤのカソードは微分回路９を介し
てコンパレータ１０ａ等の能動素子で構成される比較回
路１０に接続されているから、従来例に比較して発光ダ
イオードＬＤのアノード電圧ＶA を高くしても比較回路
１０等への影響は少なく、よって高耐圧の素子を用いる
ことなく発光ダイオードＬＤの発光光量を大きくするこ
とができる。また、発光ダイオードＬＤのオン電圧ＶD
が小さい場合でも、発光ダイオードＬＤの短絡及び断線
を検知することが可能となる。According to the above embodiment, the light emitting diode L
Differentiating the cathode voltage of D by the differentiating circuit 9,
The obtained differential signal is compared with a predetermined value by the comparison circuit 10. When the light emitting diode LD is short-circuited or disconnected, the differential signal becomes substantially zero.
The short circuit and the disconnection of the light emitting diode LD can be detected based on whether the differential signal exceeds a predetermined value. Moreover, the cathode of the light emitting diode LD is connected to the comparison circuit 10 composed of active elements such as the comparator 10a via the differentiating circuit 9, so that the anode voltage VA of the light emitting diode LD is higher than that of the conventional example. Even so, the influence on the comparison circuit 10 and the like is small, and therefore, the amount of light emitted from the light emitting diode LD can be increased without using a high withstand voltage element. Also, the ON voltage V D of the light emitting diode LD
Is small, it is possible to detect a short circuit and disconnection of the light emitting diode LD.
【００２５】（実施形態３）図８は、請求項３に係る発
明の実施形態を示すブロック図、同じく図９はその概略
回路構成図である。但し、図８及び図９においては、本
実施形態の要部である発光ダイオードＬＤの駆動回路構
成及び短絡・断線を検出するための回路構成についての
み図示してあり、他の回路構成や動作等については実施
形態１と共通であるから、図示及び説明は省略する。(Embodiment 3) FIG. 8 is a block diagram showing an embodiment of the invention according to claim 3, and FIG. 9 is a schematic circuit configuration diagram thereof. However, FIGS. 8 and 9 show only the drive circuit configuration of the light emitting diode LD and the circuit configuration for detecting short-circuit and disconnection, which are main parts of the present embodiment, and other circuit configurations and operations. Is common to the first embodiment, and illustration and description are omitted.
【００２６】図８に示すように、本実施形態において
は、発光ダイオードＬＤのアノード電圧ＶA 及びカソー
ド電圧ＶK をそれぞれ分圧する分圧回路１３と、分圧回
路１３から出力される２つの分圧電圧ＶB1，ＶB2を比較
する比較回路１４とを備えている。すなわち、本実施形
態では、分圧回路１３と比較回路１４とで異常検出手段
を構成している。As shown in FIG. 8, in the present embodiment, the voltage dividing circuit 13 the anode voltage V A and the cathode voltage V K of the light emitting diode LD applying each component, the two partial output from the voltage dividing circuit 13 And a comparison circuit 14 for comparing the voltage voltages V B1 and V B2 . That is, in the present embodiment, the voltage dividing circuit 13 and the comparing circuit 14 constitute abnormality detecting means.
【００２７】図９に示すように、分圧回路１３は発光ダ
イオードＬＤのカソード電圧ＶK を分圧する分圧抵抗Ｒ
4 ，Ｒ5 の直列回路と、アノード電圧ＶA を分圧する分
圧抵抗Ｒ6 ，Ｒ7 の直列回路とから構成されている。一
方、比較回路１４を構成するコンパレータ１４ａの−端
子は、分圧回路１３の分圧抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 の接続点に接
続されるとともに、＋端子が分圧抵抗Ｒ6 ，Ｒ7 の接続
点に接続されており、コンパレータ１４ａはカソード電
圧ＶK の分圧電圧ＶB1（＝Ｒ5 ／（Ｒ4 ＋Ｒ5）＊
ＶK ）と、アノード電圧ＶA の分圧電圧ＶB2（＝Ｒ7 ／
（Ｒ6 ＋Ｒ7 ）＊Ｖ A ）とを比較し、その大小関係に応
じてハイ、ローの信号を出力する。なお、実施形態２と
同様に、発光ダイオードＬＤのアノードが限流抵抗Ｒ2
を介して電源回路１２の出力端に接続されるとともにコ
ンデンサＣ1 を介して接地され、カソードが発光駆動回
路３の出力端に接続されており、発光ダイオードＬＤの
駆動電流をコンデンサＣ1 の充電電荷によって供給する
ようにして、電源回路１２の電源電圧変動を抑制してい
る。As shown in FIG. 9, the voltage dividing circuit 13 includes a light emitting device.
Cathode voltage V of Iode LDKVoltage dividing resistor R for dividing voltage
Four, RFiveAnd the anode voltage VATo divide the pressure
Piezoresistance R6, R7And a series circuit. one
On the other hand, the negative terminal of the comparator 14a constituting the comparison circuit 14
Is a voltage dividing resistor R of the voltage dividing circuit 13.Four, RFiveTo the connection point of
And the + terminal is connected to the voltage dividing resistor R6, R7Connection
The comparator 14a is connected to the cathode
Pressure VKDivided voltage VB1(= RFive/ (RFour+ RFive) *
VK) And the anode voltage VADivided voltage VB2(= R7/
(R6+ R7) * V A) And respond to the magnitude relationship.
Output high and low signals. In addition, Embodiment 2
Similarly, the anode of the light emitting diode LD has a current limiting resistor RTwo
Connected to the output terminal of the power supply circuit 12 via
Capacitor C1The cathode is grounded through
Connected to the output terminal of the light-emitting diode LD.
Drive current to capacitor C1Supplied by the charge
Thus, the power supply voltage fluctuation of the power supply circuit 12 is suppressed.
You.
【００２８】次に、本発明の要旨である発光ダイオード
ＬＤの短絡及び断線の検出を行う動作について、図１０
〜図１２に示すタイミングチャートを参照して説明す
る。図１０は発光ダイオードＬＤが正常なときの動作を
示しており、タイミング信号に同期して発光駆動回路３
が発光ダイオードＬＤを駆動すると、発光ダイオードＬ
ＤにはコンデンサＣ1 からの放電電流が駆動電流として
供給されて発光する。このとき、発光ダイオードＬＤの
アノード電圧ＶA はコンデンサＣ1 の放電に伴って減少
し、発光ダイオードＬＤのアノード・カソード間にはオ
ン電圧ＶD が生じるので、発光ダイオードＬＤのカソー
ド電圧ＶK1は、ＶK1＝ＶA −ＶD となる。一方、発光駆
動回路３によって発光ダイオードＬＤが駆動されていな
いときには、発光ダイオードＬＤのカソード電圧Ｖ
K2は、ＶK2＝ＶA −ＶL となる。但し、ＶL は発光ダイ
オードＬＤを分圧抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 によりグランドレベル
にプルダウンしたときの発光ダイオードＬＤのアノード
・カソード間電圧である。ここで、分圧回路１３の各分
圧抵抗Ｒ4 〜Ｒ7 の抵抗値を、図１０に示すようにＲ5
／（Ｒ4 ＋Ｒ5 ）＊ＶK1＜ＶB2＜Ｒ5 ／（Ｒ4 ＋Ｒ5 ）
＊ＶK2となるように設定しておけば、発光駆動回路３に
より発光ダイオードＬＤが駆動されているときにのみＶ
B1＜ＶB2となってコンパレータ１４ａの出力（比較回路
１４の出力）がハイレベルとなる。Next, the operation of detecting the short circuit and disconnection of the light emitting diode LD, which is the gist of the present invention, will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to timing charts shown in FIGS. FIG. 10 shows the operation when the light emitting diode LD is normal, and the light emitting drive circuit 3 is synchronized with the timing signal.
Drives the light emitting diode LD, the light emitting diode L
The D emits light is supplied as the discharge current is a driving current from the capacitor C 1. At this time, the anode voltage V A of the light emitting diode LD decreases with discharge of the capacitor C 1, the on-voltage V D is between the anode and cathode of the light emitting diode LD occurs, the cathode voltage V K1 of the light emitting diode LD is , V K1 = V A -V D. On the other hand, when the light emitting drive circuit 3 is not driving the light emitting diode LD, the cathode voltage V
K2 becomes VK2 = VA - VL . Here, VL is the voltage between the anode and the cathode of the light emitting diode LD when the light emitting diode LD is pulled down to the ground level by the voltage dividing resistors R 4 and R 5 . Here, the resistance value of each of the voltage dividing resistors R 4 to R 7 of the voltage dividing circuit 13 is set to R 5 as shown in FIG.
/ (R 4 + R 5 ) * V K1 <V B2 <R 5 / (R 4 + R 5 )
If it is set to be V K2 , V K is set only when the light emitting diode LD is driven by the light emitting drive circuit 3.
B1 < VB2, and the output of the comparator 14a (the output of the comparison circuit 14) becomes high level.
【００２９】ところが、発光ダイオードＬＤが短絡して
いる場合には、図１１に示すように、発光ダイオードＬ
Ｄのカソード電圧ＶK はアノード電圧ＶA （コンデンサ
Ｃ1の両端電圧）に等しくなってしまうため、タイミン
グ信号に同期して発光ダイオードＬＤが駆動されても、
比較回路１４の出力はローレベルのまま変動しない。ま
た、発光ダイオードＬＤが断線している場合は発光ダイ
オードのカソードが分圧抵抗Ｒ4 ，Ｒ5 によってプルダ
ウンされるため、図１２に示すように、タイミング信号
に同期して発光ダイオードＬＤが駆動されても、比較回
路１４の出力はハイレベルのまま変動しない。したがっ
て、比較回路１４の出力を、例えば図１における制御回
路８に入力し、タイミング信号に同期して比較回路１４
の出力の立ち上がり又は立ち下がりを制御回路８にて検
出すれば、タイミング信号に同期して比較回路１４の出
力がローレベルのまま反転しない場合には発光ダイオー
ドＬＤが短絡したものと、また、比較回路１４の出力が
ハイレベルのまま反転しない場合には発光ダイオードＬ
Ｄが断線したものと判定できることになる。However, when the light emitting diode LD is short-circuited, as shown in FIG.
Since the cathode voltage V K of D becomes equal to the anode voltage V A (the voltage across the capacitor C 1 ), even if the light emitting diode LD is driven in synchronization with the timing signal,
The output of the comparison circuit 14 remains at the low level and does not change. When the light emitting diode LD is disconnected, the cathode of the light emitting diode is pulled down by the voltage dividing resistors R 4 and R 5 , so that the light emitting diode LD is driven in synchronization with the timing signal as shown in FIG. However, the output of the comparison circuit 14 does not fluctuate at the high level. Therefore, the output of the comparison circuit 14 is input to, for example, the control circuit 8 in FIG.
When the rise or fall of the output is detected by the control circuit 8, if the output of the comparison circuit 14 is not inverted at a low level in synchronization with the timing signal, the light emitting diode LD is short-circuited. When the output of the circuit 14 remains at the high level and is not inverted, the light emitting diode L
It can be determined that D is disconnected.
【００３０】上記実施形態によれば、発光ダイオードＬ
Ｄのカソード電圧ＶK 及びアノード電圧ＶA をそれぞれ
分圧回路１３にて分圧するとともに、各分圧電圧を比較
回路１４にて比較するようにしたから、発光ダイオード
ＬＤを駆動するためのタイミング信号に同期して２つの
分圧電圧の大小関係が変化するか否かによって発光ダイ
オードＬＤの短絡及び断線を検知することができるとと
もに、上記大小関係によって短絡及び断線の別も検知で
きる。しかも、比較回路１４では発光ダイオードＬＤの
カソード電圧ＶK 及びアノード電圧ＶA を分圧した電圧
が比較されるから、従来例に比較して発光ダイオードＬ
Ｄのアノード電圧ＶA を高くしても比較回路１４等への
影響は少なく、よって高耐圧の素子を用いることなく発
光ダイオードＬＤの発光光量を大きくすることができ
る。また、比較回路１４としてコンパレータ１４ａを用
いることにより、発光ダイオードＬＤのオン電圧ＶD が
小さい場合でも、発光ダイオードＬＤの短絡及び断線を
検知することが可能となる。According to the above embodiment, the light emitting diode L
Since the cathode voltage V K and the anode voltage VA of D are divided by the voltage dividing circuit 13 and the divided voltages are compared by the comparing circuit 14, a timing signal for driving the light emitting diode LD is provided. The short circuit and the disconnection of the light emitting diode LD can be detected based on whether or not the magnitude relationship between the two divided voltages changes in synchronization with the above, and the short circuit and the disconnection can be detected based on the magnitude relationship. In addition, since the comparison circuit 14 compares the voltage obtained by dividing the cathode voltage V K and the anode voltage VA of the light emitting diode LD, the light emitting diode L
Even if the anode voltage VA of D is increased, the influence on the comparison circuit 14 and the like is small, and therefore, the light emission amount of the light emitting diode LD can be increased without using a device with a high withstand voltage. Further, by using the comparator 14a as a comparison circuit 14, even if the on-voltage V D of the light emitting diode LD is small, it is possible to detect a short circuit and disconnection of the light emitting diode LD.
【００３１】[0031]
【発明の効果】請求項１の発明は、発光素子を具備して
監視空間に光を照射する発光手段と、発光素子から照射
された光の煙等による散乱光を受光して電気信号に変換
するとともにこの電気信号に基づいて煙濃度に応じた検
出信号を出力する受光手段と、受光手段からの検出信号
に基づいて煙の存否を検知する信号処理手段とを備えた
光電式煙感知器において、発光手段に対して発光素子を
駆動させる指令を与える制御手段と、制御手段から指令
が与えられたときの受光手段からの検出信号と制御手段
から指令が与えられないときの受光手段からの検出信号
とを比較して発光素子の断線及び短絡等の異常を検出す
る異常検出手段とを備えたので、制御手段から指令が与
えられないときの受光手段からの検出信号は発光素子が
断線あるいは短絡した場合の検出信号に略等しくなり、
このときの検出信号を制御手段から指令が与えられたと
きの受光手段からの検出信号と比較することによって、
発光素子の電気的な特性などに依存せずに発光素子の断
線及び短絡を検出することができるという効果がある。According to the first aspect of the present invention, there is provided a light emitting means having a light emitting element for irradiating light to a monitoring space, and receiving scattered light of light emitted from the light emitting element due to smoke or the like and converting it into an electric signal. And a light-receiving means for outputting a detection signal corresponding to the smoke density based on the electric signal, and a signal processing means for detecting the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light-receiving means. Control means for giving a command to drive the light emitting element to the light emitting means, detection signal from the light receiving means when the command is given from the control means, and detection from the light receiving means when no command is given from the control means An abnormality detecting means is provided for detecting an abnormality such as disconnection or short circuit of the light emitting element by comparing the signal with a signal. Substantially equal to the detection signal when the,
By comparing the detection signal at this time with the detection signal from the light receiving means when a command is given from the control means,
There is an effect that disconnection and short circuit of the light emitting element can be detected without depending on electrical characteristics of the light emitting element.
【００３２】請求項２の発明は、発光素子を具備して監
視空間に光を照射する発光手段と、発光素子から照射さ
れた光の煙等による散乱光を受光して電気信号に変換す
るとともにこの電気信号に基づいて煙濃度に応じた検出
信号を出力する受光手段と、受光手段からの検出信号に
基づいて煙の存否を検知する信号処理手段とを備えた光
電式煙感知器において、発光素子の両端電圧を検出して
その微分値を求める演算手段と、演算手段により求めた
両端電圧の微分値が所定値以上か否かを判別することに
より発光素子の断線及び短絡等の異常を検出する異常検
出手段とを備えたので、発光素子が正常に発光したとき
にのみ発光素子の両端電圧が変化し、演算手段により求
めた微分値が所定値以上でなければ、異常検出手段にて
発光素子が断線あるいは短絡していると判断でき、発光
素子の電気的な特性などに依存せずに発光素子の断線及
び短絡を検出することができるという効果がある。According to a second aspect of the present invention, there is provided a light emitting means having a light emitting element for irradiating light to a monitoring space, receiving light scattered by smoke or the like of light emitted from the light emitting element and converting the light into an electric signal. A photoelectric smoke detector comprising: a light receiving unit that outputs a detection signal corresponding to a smoke density based on the electric signal; and a signal processing unit that detects the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light receiving unit. Calculating means for detecting the voltage between both ends of the element and calculating its differential value, and detecting whether the light emitting element is disconnected or short-circuited by determining whether the differential value of the voltage calculated by the calculating means is a predetermined value or more. Since the voltage between both ends of the light emitting element changes only when the light emitting element normally emits light, and the differential value obtained by the arithmetic means is not a predetermined value or more, the abnormality detecting means emits light. The element is disconnected There can be judged to be short-circuited, there is an effect that it is possible to detect the disconnection and short circuit of the light-emitting element without depends on the electrical characteristics of the light-emitting element.
【００３３】請求項３の発明は、発光素子を具備して監
視空間に光を照射する発光手段と、発光素子から照射さ
れた光の煙等による散乱光を受光して電気信号に変換す
るとともにこの電気信号に基づいて煙濃度に応じた検出
信号を出力する受光手段と、受光手段からの検出信号に
基づいて煙の存否を検知する信号処理手段とを備えた光
電式煙感知器において、発光手段に対して発光素子を駆
動させる指令を与える制御手段と、制御手段から指令が
与えられたときの発光素子の両端電圧を検出し所定値と
比較することで発光素子の断線及び短絡等の異常を検出
する異常検出手段とを備えたので、発光素子が正常に発
光したときにのみ発光素子の両端電圧が所定値を越える
ことになり、このときの発光素子の両端が所定値を越え
なければ異常検出手段にて発光素子が断線あるいは短絡
していると判断でき、発光素子の電気的な特性などに依
存せずに発光素子の断線及び短絡を検出することができ
るという効果がある。According to a third aspect of the present invention, there is provided a light emitting means having a light emitting element for irradiating light to a monitoring space, receiving light scattered by smoke or the like of light emitted from the light emitting element and converting the light into an electric signal. A photoelectric smoke detector comprising: a light receiving unit that outputs a detection signal corresponding to a smoke density based on the electric signal; and a signal processing unit that detects the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light receiving unit. Control means for giving a command to drive the light emitting element to the means, and abnormality such as disconnection and short circuit of the light emitting element by detecting the voltage between both ends of the light emitting element when the command is given from the control means and comparing the voltage with a predetermined value. The voltage between both ends of the light emitting element exceeds a predetermined value only when the light emitting element normally emits light, and if both ends of the light emitting element at this time do not exceed the predetermined value. Error detection Can be determined that the light emitting element is broken or short-circuited at stage, there is an effect that it is possible to detect the disconnection and short circuit of the light-emitting element without depends on the electrical characteristics of the light-emitting element.
【図１】実施形態１を示す回路ブロック図である。FIG. 1 is a circuit block diagram showing a first embodiment.
【図２】同上の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。FIG. 2 is a time chart for explaining the above operation.
【図３】実施形態２の要部を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a main part of a second embodiment.
【図４】同上の要部を示す一部省略した回路構成図であ
る。FIG. 4 is a partially omitted circuit configuration diagram showing a main part of the above.
【図５】同上の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。FIG. 5 is a time chart for explaining the above operation.
【図６】同上の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。FIG. 6 is a time chart for explaining the above operation.
【図７】同上の動作を説明するためのタイムチャートで
ある。FIG. 7 is a time chart for explaining the above operation.
【図８】実施形態３の要部を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a main part of a third embodiment.
【図９】同上の要部を示す一部省略した回路構成図であ
る。FIG. 9 is a partially omitted circuit configuration diagram showing a main part of the above.
【図１０】同上の動作を説明するためのタイムチャート
である。FIG. 10 is a time chart for explaining the above operation.
【図１１】同上の動作を説明するためのタイムチャート
である。FIG. 11 is a time chart for explaining the above operation.
【図１２】同上の動作を説明するためのタイムチャート
である。FIG. 12 is a time chart for explaining the above operation.
【図１３】従来の短絡検知回路を示す回路構成図であ
る。FIG. 13 is a circuit configuration diagram showing a conventional short-circuit detection circuit.
【図１４】従来の断線検知回路を示す回路構成図であ
る。FIG. 14 is a circuit diagram showing a conventional disconnection detection circuit.
【図１５】同上の要部を示す一部省略した回路構成図で
ある。FIG. 15 is a partially omitted circuit configuration diagram showing main parts of the above.
１ 煙感知部 ２ 信号処理部 ３ 発光駆動回路 ４ 受光回路 ５ タイミング信号発生回路 ６ 保持回路 ７ 比較回路 ８ 制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Smoke detection part 2 Signal processing part 3 Light emission drive circuit 4 Light receiving circuit 5 Timing signal generation circuit 6 Holding circuit 7 Comparison circuit 8 Control circuit
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08B 17/00 G08B 17/107 G08B 23/00 - 31/00 Continuation of front page (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G08B 17/00 G08B 17/107 G08B 23/00-31/00
Claims (3)
する発光手段と、発光素子から照射された光の煙等によ
る散乱光を受光して電気信号に変換するとともにこの電
気信号に基づいて煙濃度に応じた検出信号を出力する受
光手段と、受光手段からの検出信号に基づいて煙の存否
を検知する信号処理手段とを備えた光電式煙感知器にお
いて、発光手段に対して発光素子を駆動させる指令を与
える制御手段と、制御手段から指令が与えられたときの
受光手段からの検出信号と制御手段から指令が与えられ
ないときの受光手段からの検出信号とを比較して発光素
子の断線及び短絡等の異常を検出する異常検出手段とを
備えたことを特徴とする光電式煙感知器。1. A light emitting means having a light emitting element for irradiating light to a monitoring space, receiving light scattered by smoke or the like of light emitted from the light emitting element and converting the light into an electric signal and based on the electric signal. And a signal processing means for detecting the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light receiving means. A control unit for giving a command to drive the element, and comparing a detection signal from the light receiving unit when a command is given from the control unit with a detection signal from the light receiving unit when no command is given from the control unit, and emitting light. A photoelectric smoke detector, comprising: abnormality detection means for detecting abnormality such as disconnection and short circuit of the element.
する発光手段と、発光素子から照射された光の煙等によ
る散乱光を受光して電気信号に変換するとともにこの電
気信号に基づいて煙濃度に応じた検出信号を出力する受
光手段と、受光手段からの検出信号に基づいて煙の存否
を検知する信号処理手段とを備えた光電式煙感知器にお
いて、発光素子の両端電圧を検出してその微分値を求め
る演算手段と、演算手段により求めた両端電圧の微分値
が所定値以上か否かを判別することにより発光素子の断
線及び短絡等の異常を検出する異常検出手段とを備えた
ことを特徴とする光電式煙感知器。2. A light-emitting means having a light-emitting element for irradiating light to a monitoring space, receiving light scattered by smoke or the like of light emitted from the light-emitting element, converting the light into an electric signal, and based on the electric signal. In a photoelectric smoke detector comprising a light receiving means for outputting a detection signal corresponding to the smoke density and a signal processing means for detecting the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light receiving means, the voltage between the light emitting elements is Calculating means for detecting and calculating the differential value thereof; and abnormality detecting means for detecting abnormality such as disconnection and short circuit of the light emitting element by determining whether the differential value of the voltage between both ends obtained by the calculating means is equal to or more than a predetermined value. A photoelectric smoke detector comprising:
する発光手段と、発光素子から照射された光の煙等によ
る散乱光を受光して電気信号に変換するとともにこの電
気信号に基づいて煙濃度に応じた検出信号を出力する受
光手段と、受光手段からの検出信号に基づいて煙の存否
を検知する信号処理手段とを備えた光電式煙感知器にお
いて、発光手段に対して発光素子を駆動させる指令を与
える制御手段と、制御手段から指令が与えられたときの
発光素子の両端電圧を検出し所定値と比較することで発
光素子の断線及び短絡等の異常を検出する異常検出手段
とを備えたことを特徴とする光電式煙感知器。3. A light-emitting means having a light-emitting element for irradiating light to a monitoring space, receiving light scattered by smoke or the like of light emitted from the light-emitting element, converting the light into an electric signal, and based on the electric signal. And a signal processing means for detecting the presence or absence of smoke based on the detection signal from the light receiving means. Control means for giving a command to drive the element, and abnormality detection for detecting an abnormality such as a disconnection or short circuit of the light emitting element by detecting a voltage between both ends of the light emitting element when a command is given from the control means and comparing the voltage with a predetermined value. And a photoelectric smoke detector.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24811195A JP3168148B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Photoelectric smoke detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24811195A JP3168148B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Photoelectric smoke detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0991557A JPH0991557A (en) | 1997-04-04 |
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Family
ID=17173400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24811195A Expired - Lifetime JP3168148B2 (en) | 1995-09-26 | 1995-09-26 | Photoelectric smoke detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3168148B2 (en) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP6074014B1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-02-01 | 日本電信電話株式会社 | Optical clock generator |
-
1995
- 1995-09-26 JP JP24811195A patent/JP3168148B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH0991557A (en) | 1997-04-04 |
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